污废水处理设施运行管理(112章).ppt

污废水处理设施运行管理,第一章 污废水处理与维护管理概述,一、污水分类二、排水系统体制三、排水系统的基本组成四、污废水的性质与水质指标五、水环境法规与标准六、减少污废水排放量和降低污染物浓度的途径七、污废水处理方法与系统八、污水再生利用九、污废水处理厂（站）的维护管理概述十、污废水处理厂（站）的运行管理概述,一、概述,污水按其来源可分为生活污水、工业废水和降水。,（一）、生活污水 生活污水是指居民在日常生活中排出的废水。生活污水中含有大量有机物（如蛋白质、碳水化合物、脂肪、尿素等）和大量的病原微生物（如寄生虫卵等）。存在于生活污水中等有机物极不稳定，容易腐化而产生恶臭。细菌和病原体则可导致传染病蔓延流行。,（二）、工业废水 工业废水是指生产过程中排出的废水，包括生产废水和生产污水。,工业废水的分类工业废水：生产废水、生产污水。（1）按行业的产品加工对象分类：冶金废水、造纸废水、纺织印染废水等（2）按工业废水中所含主要污染物的性质分类：无机废水、有机废水（3）按废水中所含污染物的主要成分分类：酸（碱）性废水、含酚、铬、镉废水等（4）根据工业废水处理的难宜程度和废水的危害性：（a）易处理、危害性小的废水。（b）易生物降解无明显毒性废水。（c）难生物降解又有毒性的废水,（三）降水 降水是指地面径流的雨水和融化的冰雪水。降水的特点是来势猛、径流量大，如不能及时排泄，会积水为害。但流经炼油厂、冶炼厂、化工厂等的雨水，其污染程度不亚于生活污水。,二、排水系统体制,对于3种污水，采用不同的排除方式所形成的排水系统，称为排水体制,排水体制分为分流制和合流制两种类型，也可采用两种体制混合的排水系统,排水系统体制：A 分流制排水系统：排除生活污水及工业废水和排除雨水分别采用的排水系统B 合流制排水系统：生活污水、工业废水、雨水在同一管道系统内排除C 混合制排水系统：同一城市中，现有合流制排水系统也有分流制排水系统,城市污水排水系统的基本组成a 室内排水系统及设备；b室外污水管渠系统；c污水泵站及压力管道；d污水处理厂；e 排出口及事故排出口,三、排水系统的基本组成,工业废水排水系统的基本组成a 车间内部管道系统和设备；b厂区管渠系统；c厂区污水泵站及压力管道；d废水处理站；e 出水口,雨水排水系统的基本组成a 房屋雨水管道系统；b街区雨水管渠系统；c街道雨水管渠系统；d排洪沟；e 雨水排水泵站 f 雨水出水口,合流制排水系统：基本组成部分与分流制相似,四、污废水的性质与水质指标,污废水的物理性质及指标：水温；色度；臭味；固体含量,污废水的化学性质及指标：（1）无机化学性质及指标：酸碱度（pH）；氮、磷；硫酸盐与硫化物；氯化物；非重金属无机有毒物质（氰、砷化物）；重金属离子等（2）有机化学性质及指标：碳水化合物；蛋白质与尿素；脂肪和油类；酚；有机酸、碱；表面活性剂；有机农药；取代苯类化合物等,3）有机物污染指标：生化需氧量BOD5；化学需氧量COD；总有机碳等,污废水的生物性质及指标：大肠杆菌数与大肠杆菌群指数；病毒；细菌总数,五、水环境法规与标准,（）环境保护立法我国环境保护的法律体系可分为纵向体系与横向体系A 环境保护法律的纵向体系：环境保护根本法层次、基本法层次、单行法层次、行政法规层次、部门规章层次和地方性法规（规章）等6个层次B 环境保护立法的横向体系：涉及水资源，水环境，水污染防治，给水排水的法律法规（P14 图18）,（二）水污染防治立法 为防治水污染，保护和改善水环境，以保障人体健康和保证水资源的有效利用，我国于1984年颁布首部水污染防治法。水污染防治法作出的政策措施规定见P14。,（三）污水排放标准 A 污水综合排放标准；B 城镇污水处理厂污染物排放标准;C 行业水污染物排放标准；D 污水排入城市下水道水质标准,六、减少污废水排放量和降低污染物浓度的途径,1、减少废水量的途径：废水分流、节约用水、更改生产流程、避免间断排除工艺过程废水2、降低废水浓度：更新生产工艺、改进装置的结构和性能、废水分流系统、废水的均质、回收副产品、控制废水的比例、排水系统的监控；3、采用清洁生产工艺,七、污废水处理基本方法与系统,（一）污废水处理方法概述 按原理可分为物理处理法、化学处理法、生物化学处理法。按处理程度可分为一级、二级和深度处理,（二）污废水处理工艺流程 城市污水厂处理的典型流程：P21图110 工业废水的处理流程，应根据水质与水量及处理对象，经调查研究或者试验后决定。,（三）污废水处理工艺流程的确定 1、一般的选择方法：A 有机废水处理方法选择B 无机废水处理方法选择C深度处理方法选择D 更改生产工艺 2、有毒物质处理方法的选择（P22表11）,（四）污泥处理与处置 1、污泥分类：按成分分为污泥、沉渣污泥：以有机物为主要成分的称为污泥。易于腐化发臭，颗粒较细，比重小（1.021.006），含水率高，不易脱水。初沉池与二沉池的沉淀物均属污泥。沉渣：以无机物为主要成分。沉砂池与某些工业废水处理沉淀池的沉淀物均属沉渣。2、污泥处理与处置方法 污泥中含有大量细菌，寄生虫卵以及从生产污水中带来的重金属离子等，需要作稳定与无害化处理。污泥处理的方法主要是减量化处理（如脱水）、稳定化处理（如厌氧、好氧消化）、综合利用、最终处置等,八、污水再生利用,（一）城镇污水的再生利用考虑以下几点：A 污水再生利用原则；B 污水再生利用途径：农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、环境用水、娱乐景观环境用水；C 再生处理工艺：基本工艺、其他工艺,（二）工业废水处理水的利用考虑以下几方面：A 制定用水合理化和再利用计划；B 水的循环和利用方式：再利用、循环使用/封闭循环系统；C 水的回收处理技术,九、污废水处理厂(站)的维护管理概述,污水处理厂（站）维护管理的任务和要求，有以下几个方面：1、维护管理的主要任务；2、队维护管理人员的基本要求3、维护管理的一般要求：运行管理、维护保养,十、污废水处理厂(站)的运行管理概述,（一）物理化学处理设施的运行管理1、预处理：筛网，沉砂池，调节池，中和设备等；2、混凝沉淀3、上浮和气浮4、过滤；5、氧化还原；6、活性炭吸附；7、膜分离,（二）生物处理的运行管理1、活性污泥法：（1）活性污泥法设计运行主要参数有：BOD-SS负荷：超过0.5时，污泥沉降性容易恶化。回流污泥量：回流比的确定供氧量,（2）活性污泥膨胀 二沉池中活性污泥不易沉降，随水流出，污泥SVI值增大。判断丝状微生物增值的方法：降低BOD-SS负荷；增加溶解氧；采用近似于推流式运行；杀菌或抑菌；添加凝聚剂；观察生物相。,（3）二次沉淀池的管理 发生污泥为厌氧状态时，要尽可能缩短污泥在沉淀池中的停留时间，同时在结构上还要加以改进。,2 生物膜法生物滤池、生物转盘、生物接触氧化等厌氧性生物膜的有机物分解速度较慢，在确定负荷时，应以处理装置内能保持为微生物的表面积为依据。同时要考虑微生物的滤料（局部堵塞或积滞现象）。另外，需要对废水的流入条件进行更为严格的控制。生物膜法中的二次沉淀池的管理。,（三）厌氧生物处理的运行管理 厌氧生物处理的特点时微生物增殖到设计量所需的时间较长，污泥产量低。由于看不见装置内部的情况，一般通过观察和监测处理出水和装置内部的水质来维持正常运行状态。pH、水温、沼气产量也是重要的监测内容。,第二章 污废水管渠和泵房,一、概述二、水力学基础知识（一）水的主要物理性质（二）水静力学（三）水动力学（四）污废水管渠水力计算公式三、污水泵房（一）概述（二）污水泵房的工艺特点,一、概述,污废水处理中，经常要应用流体流动的基本原理及其流动规律。污废水泵房是污水处理的重要设施，泵房工作特点是它所抽升的水是不干净的，一般含有大量的杂质，而且来水的流量逐日逐时都在变化，因而泵房的运行在污水处理设施运行管理中具有重要意义。,二、水力学基础知识（一）水的主要物理性质A 水的惯性与密度：4时密度为1g/cm3。B 水的重力特性：常取9800N/cm3。C 水的黏性 D 水的压缩性 E 水的表面张力特性,（二）水静力学,1 静水压强及其特性静水压强压强的单位静水压强的两个重要特性：液体静压强的方向与作用面垂直，并指向作用面；水动力学液体任意点上各个方向的静压强相等。,2 重力作用下静水压强的分布规律静水压强分布规律：p=p0+h绝对压强、相对压强、真空值等压面,（三）水动力学,1 基本概念过水断面、流量和平均流速；元流和总流；有压流与无压流；恒定流与非恒定流；均匀流与非均匀流,2 恒定元流能量方程（元流伯诺里方程）1）理想液体恒定元流方程；2)实际液体恒定元流能量方程3）恒定总流能量方程（伯诺里方程）4）恒定总流的动量方程,（四）污废水管渠水力计算公式,污水管道水力计算的目的，在于合理经济地选择污水管道管径、坡度和埋深。1 水头损失固体边壁作为液体的边界条件会对流动产生显著的影响，也是产生水头损失的一个重要因素。1）沿程水头损失:hf=l/d(v2/d2g)Darcy-Weisbach公式2)局部水头损失：工程问题的水力计算中，常用hj=v2/2g 局部阻力系数一般与雷诺数Re和边界条件有关。,2 管道水力计算的基本公式,管道中的污水流动，通常是依靠水的重力从高处流向低处。污水中含有一定量的固体杂质，但是主要成分是水分，因此，可以按水力学规律来计算城市污水的流动。管道水力学（均匀流）的两个基本公式如下：流量公式：Q=Av流速公式：vC（RI)1/2,Q设计管段的设计流量，m3/sA设计管段的过水断面面积，m2V过水断面的平均流速，m/sR水力半径，mI水力坡度C流速系数，称为谢才系数，C=(8g/)1/6,三、污水泵房,（一）概述 污水泵房在污水处理系统中常被称为污水提升泵房，其主要作用是将上游来水提升至后续处理单元所要求的高度，使其实现重力自流。,组成与分类：污水泵房的基本组成包括：机器间、集水池、格栅、辅助间。按水泵启动前能否自流充水分为自灌式泵房和非自灌式泵房按泵房的平面形状，可分为圆形泵房和矩形泵房按控制方式可分为人工控制、自动控制和遥控等。,污水泵房的基本类型取决于进水管渠的埋设深度、来水流量、水泵机组的型号与台数、水文地质条件以及施工方法等因素。,（二）污水泵房的工艺特点,1、水泵的选择按以下各项确定：1）泵房设计流量的确定：按最高日污水量确定。2）泵房的扬程：H=H SS+H sdh s+hd，在确定水泵的扬程时，可增大12m安全扬程。3）泵的选择：污水泵房一般选用立式离心污水泵，流量较大时，可选择轴流泵，泵房不太深时也可选用卧式离心泵。,2、确定积水池容积 污水泵房积水池的容积是根据工作水泵机组停车时启动备用机组所需要的时间来计算的。一般可采用不小于泵房中最大一台水泵5min出水量的体积。,3 机组与管道布置的特点1）机组布置特点：一般不超过34台，污水泵房都是从轴向进水，一侧出水所以采用并列的布置形式。2）管道的布置与设计：每台水泵应设置一条单独的吸水管，不仅可以改善水利条件，而且可以减少杂质堵塞管道的可能性。吸水管的设计流速一般采用1.01.5m/s。污水泵房的管道容易被腐蚀，一般避免使用钢管。,4 污水泵房的辅助设备 格栅、水位控制器、计量设备、引水装置、反冲洗装置、排水设备、采暖与通风设施、起重设备,第三章 物理化学法,概述格栅与筛网均质调节沉淀与隔油过滤中和与pH调节化学沉淀法化学氧化还原法电解混凝法气浮法吸附法,主要内容,离子交换法膜分离技术消毒,物理化学法又分为物理法、化学法、和物理化学法。物理法是指借助物理作用或者通过物理作用时废水发生变化的处理过程。具有简单、成本低、管理方便、等优点。化学方法时借助或通过化学反应完成废水的处理过程。它的处理对象一般是废水中无机的或者有机难降解的溶解性物质。物理化学方法是利用物理化学的原理和化工单元操作以去除水中的杂质。它的处理对象主要是废水中无机的或有机难降解的溶解性污染物或胶体物质。,一、概述,格栅是截留污水中粗大污染物的处理设施。由一组平行的金属棒或栅条制成的框架组成。,二、格栅与筛网,（一）格栅,1 格栅的分类按栅条之间的间距：粗格栅（20100mm）、中格栅（1040mm）、细格栅（310mm）。按清渣方式：人工清渣、机械清渣,2 运行控制条件,格栅运行管理和设计的主要参数包括：栅距：一般按照先粗后细的原则进行过栅流速：0.61.0m/s水头损失：指格栅前后水位差，与过栅流速有关，一般在0.080.15m之间。栅渣量：与地区特点、栅条间隙大小、废水流量以及下水道系统的类型等因素有关。一般采用下式估算：W=86400QmaxW1/1000KzKz城市污水流量总变化系数,3 维护管理及时清扫，定期检查渠道的沉砂情况，并注意卫生与安全。,（二）筛网,1 功能 筛网式用金属丝或纤维丝编织而成，孔径一般在0.151mm，不同尺寸的筛网，能有效的去除和回收不同类型和大小的悬浮物，如纤维等，具有简单、高效、运行费用低等有点。,2.常见类型,1）振动筛网：由振动筛和固定筛组成。2)水力筛网：由运动筛网和固定筛网组成。进水端要保持一定的压力。,3.维护管理选择耐酸碱、腐蚀的材料，要求进水均匀，进行除油处理；反冲洗,三、均质调节,（一、功能调节水质，为处理设备创造良好的工作条件。一般通过调节池来实现。（二）常见类型水量调节池水质调节池：搅拌装置的设置事故调节池：事故发生时，保护处理系统不受冲击,（三）调节池运行管理要点,1、能够容纳水质水量变化一个周期所排放的全部废水量。2、对沉淀物的处理，以免减少调节池的有效容积3、经常巡查。4、事故调节池的阀门必须能够实现自动控制。,四、沉淀与隔油,（一）沉淀的功能与原理1.功能：沉淀通过对废水中的颗粒物（10um）的去除，不仅降低了废水中污染物的浓度，同时对保证整个废水处理系统的正常运行页起到了重要作用。几乎式所有水处理过程不可缺少的基本单元之一。在实际应用中，进行重力沉降分离的构筑物主要是：沉砂池、沉淀池。,2.理想沉淀池的原理,由P66图3-6可知，沉速utu0的颗粒，都可以在B点前沉淀掉，从而实现从废水中去除颗粒物。,（二）沉砂池 沉砂池以重力分离为基础，将进入沉砂池的污水流速控制在只能使比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流走。常见有：平流沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池。,（三）沉淀池,沉淀池由四个功能区组成：流入区、沉降区、流出区、污泥区。根据在生物处理系统中的位置，分为初次沉淀池和二次沉淀池。根据水流方向，沉淀池主要有四种类型：平流式；竖流式；辐流式；斜板（管）式。沉淀池的选择原则：1）根据废水量2）根据悬浮物与泥渣的性质3）根据总体布置与地质条件4）根据造价高低与运行管理水平,（四）隔油1 隔油的功能与原理采用自然上浮法去除废水中可浮油的方法称为隔油，使用的构筑物称为隔油池。2 隔油池的常见类型平流式隔油池、斜板式隔油池,沉淀池的运行管理工艺参数：水力表面负荷、水力停留时间、出水堰板的溢流负荷。工艺控制：控制流量、增减沉淀池数量、排泥除渣,3.隔油池的运行管理同时具备收油和排泥密封，以防止油气污染和火灾采取保温防寒措施,五、过滤,（一）功能与原理通过具有空隙的颗粒状滤料层来截留废水中细小固体颗粒的处理工艺。对废水中的BOD、COD也有一定的去除。在过滤过程中，主要通过下列三种左右将污染物去除掉筛滤作用、沉淀作用、接触吸附作用（二）过滤池常见类型按滤速大小分；按滤料的分层结构分；按水流过滤层的方向分；按作用水头分。,（三）过滤池的主要组成部分滤料层；承托层；配水系统；冲洗系统（四）过滤工艺控制与维护1、流速的控制2.工作周期的控制3.冲洗效果的控制4.日常维护,六、中和与pH调节,（一）功能与原理中和法是利用碱性药剂或酸性药剂将废水从酸性或碱性调整到中性附近的一类处理方法。酸性废水一般采用石灰、石灰石、白云石、苏打、苛性钠中和。碱性废水采用盐酸或硫酸中和。石灰因其价廉，使用较为广泛，但是产生的渣的处理与处置十分棘手。,（二）中和处理方法酸性废水：碱性废水或废渣中和法；投碱中和法；过滤中和法碱性废水：利用酸性废水中和碱性废水；投酸中和法；酸性废气中和法。（三）常用中和设备及运行管理酸碱废水互相中和的设施；投药中和设备；中和过滤池,七、化学沉淀法,（一）功能和原理向废水中投加某些化学药剂，与废水中的污染物发生化学反应，形成难溶的沉淀物的方法称为化学沉淀法。（二）常用化学沉淀法的类型 1 氢氧化物沉淀法 2 硫化物沉淀法 3 碳酸盐沉淀法 4 钡盐沉淀法,（三）化学沉淀法的运行管理一般采用普通的平流式沉淀池或竖流式沉淀池。停留时间的确定注意设备的防腐问题,（一）功能与原理 废水中的溶解性物质可以通过化学氧化还原反应转化成无害的物质，或者转化成容易从水中分离排除的形态（气体、固体）从而达到处理的目的，称为氧化还原处理法。（二）氧化法处理工业废水向废水投入氧化剂，氧化水中的有害物质，从而到达去除效果。常用的氧化法有：空气氧化法；氯氧化法；臭氧氧化法等,八、氧化还原法,（三）还原法处理工业废水目前化学还原法主要用于去除水中的重金属离子，如Cr（VI）、Hg（II）。（四）常用氧化还原反应设备和运行管理1.氯氧化设备2.空气氧化设备3.臭氧氧化设备4.金属过滤床还原设备5.硫酸亚铁石灰还原系统,九、电解,（一）功能与原理电解法指在直流电场的作用下，利用电极上产生的氧化还原反应，去除废水中的污染物的办法。用来进行电解的装置叫电解槽。（二）常用的电解法电化学氧化法；电化学还原法；电解凝聚法；电解气浮法,（三）电解槽的结构形式和极板电路1.电解槽按废水流动方式分为回流式、翻腾式两种。2.极板电路极板电路有两种：单极板电路和双极板电路。生产上使用双极板较多，以为其极板腐蚀均匀。,（四）电解的运行管理1.控制极板的间距：3040mm2.控制槽电压：取决于废水的电导率和极板间距3.控制电流密度4.控制电解槽的pH5.搅拌：可以减少电极间的浓差极化现象。6.极板的腐蚀和钝化现象：极板的清洗7.操作间保证通风,十、混凝法,（一）功能和原理 混凝法就是向废水中投加混凝药剂，使其中的胶体和细微悬浮物脱稳，并聚集为数百微米以至数毫米的矾花，进而通过沉淀或其他方法予以去除的废水处理技术。（二）常用混凝剂和助凝剂无机盐类混凝剂：铁盐、铝盐等有机高分子类混凝剂：PAM，PDMDAAC等助凝剂：pH调整剂、絮体结构改良剂、氧化剂,（三）混凝工艺 整个混凝工艺涉及以下几个步骤：1 混凝剂的配制与投加2.混合3.反应4.矾花分离,（四）混凝工艺运行控制条件 pH；水温：2030混凝剂的选择和投加量水力条件,（五）混凝设备混凝工艺需要用到以下设备：1 混凝剂的配制与投加设备 2.混合设备3.反应设备 4.矾花分离设备,（六）混凝设备日常运行中需注意的问题1.防堵2.保温3.搅拌强度和时间的控制,十一、气浮法,（一）功能和原理 气浮是在水中产生大量细微气泡，细微气泡与废水中的细小悬浮粒子相黏附，形成整体密度小于水的气泡颗粒复合体，随气泡一起浮升到水面，形成泡沫或浮渣，从而使水中悬浮物得以分离。气浮的实现，必须具备：1.必须在水中产生足够数量的细微气泡2.必须使气泡能够与污染物相黏附，并形成不溶性固体物,（二）气浮的类型 按产生微气泡方式可分为：溶气气浮法；散气气浮法；电解气浮法。其中溶气气浮应用最广。（三）气浮法在废水处理中的应用炼油厂含油废水造纸白水处理,十二、吸附法,（一）原理 利用多孔性固体吸附废水中的一种或几种溶质，达到废水净化的目的或回收有用溶质的过程。吸附剂与吸附质吸附平衡与吸附量吸附的影响因素：吸附剂的性质；吸附质的性质；废水的pH；温度；共存物的影响；接触时间,（二）常用吸附剂吸附剂应具有吸附选择性好，吸附能力强，容易再生利用，来源广，价格低等常用的吸附剂如活性炭、天然沸石等（三）吸附操作方式和设备操作方式：静态间歇操作；动态连续操作（固定床，移动床和流化床）,（四）活性炭再生加热再生法（脱水、干燥等）；蒸汽法；化学再生法；生物再生法（处于试验阶段）（五）吸附装置的运行操作及维护炭的预处理、废水的预处理、反冲洗等（六）吸附法在废水处理中的应用主要是重金属废水、含油废水等,十三、离子交换法,（一）原理离子交换的实质是不溶性离子化合物（离子交换剂）上可交换离子与溶液中其他同性离子的交换反应，是一种特殊的吸附过程。（二）离子交换剂按材料可分为无机/有机离子交换剂；又可分为天然/人工合成离子交换剂。离子交换树脂是常用的离子交换剂，其性能从三个方面考虑：树脂的选择性；树脂的交换容量及其物理化学性能。,（三）离子交换工艺过程操作过程包括4个阶段：交换；反冲洗；再生；清洗（四）离子交换操作方式和常用设备按操作方式：离子交换设备有固定床、移动床、流动床三种。常用设备：预处理设备、离子交换器和再生附属设备（再生液配制）,（五）运行操作中应该注意的问题悬浮物和油类；含盐量过高的影响；高价离子影响；氧化剂的影响；高分子有机物的影响；pH的影响；温度的影响等（六）离子交换法在废水处理中的应用处理含镉、铬等重金属废水应用较多。,十四、膜分离技术,（一）概述膜分离法是利用特殊的薄膜对液体中的成分进行选择性分离的技术。常用的有扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、微滤等。（二）扩散渗析推动力是渗析膜两侧的浓度差。原理图见P123图3-60,（三）电渗析在直流电场的作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液中阴阳离子的选择透过性，是溶液中的溶质与水分离的一种物理化学过程。电渗析主要由膜堆、极区、压紧装置三部分组成。电渗析的极化与结垢,（四）反渗透1.半透膜：只允许溶剂通过而不允许溶质通过。2.渗透压是反渗透设计中一个重要参数。i RTCi-范特霍夫系数3.使用较多的反渗透膜主要是醋酸纤维素膜和芳香族聚酰胺两种。反渗透膜的选择透过性可用以下三个指标表示：溶质分离率；溶剂透过流速；水回收率,4.工艺流程主要包括：预处理工艺；反渗透处理工艺；反渗透膜的清洗；浓缩液处理。,（五）超滤1.用于去除废水中大分子物质和微粒。2.超滤膜是实现超滤的关键。要求超滤膜具有较好的分离透过性，并能耐高温，pH适用范围广，化学稳定性好。3.运行的主要影响因素料液流速；温度；运行周期；料液的预处理；膜的清洗,（六）微滤微孔过滤，过滤微粒的粒径在0.0515um之间。微滤膜的选择与性能,十五、消毒,（一）概述采用常规的废水处理工艺，一般不能有效的灭活这些病原微生物，必须进行消毒处理。（二）常规消毒方法氯消毒：包括液氯消毒、二氧化氯消毒和次氯酸钠消毒。紫外线消毒；臭氧消毒；,（三）影响消毒效果的主要因素投加量和时间；微生物特性；温度；pH；水中杂质；消毒剂与微生物的混合接触状况；处理工艺等（四）消毒设备及运行管理1.加氯设备：加氯机、接触池、混合设备以及氯瓶等。2.紫外线消毒：封闭管道式、明渠式,第四章 活性污泥法,一、概述二、初次沉淀池三、曝气池四、鼓风机房五、二次沉淀池,一、概述（一）活性污泥法处理系统基本工艺活性污泥法是对城市污水及有机工业废水最有效的生物处理方法，于1914年由Ardon和Rocket开创。活性污泥法处理系统主要由初次沉淀池、反应池、二次沉淀池组成。如图4-1.（二）主要生物种类参与废水生物处理的生物种类很多，主要有：细菌类；原生动物；藻类；后生动物。,（三）活性污泥法对进水水质的要求主要有：营养源；pH；水温；进水浓度；水量水质变化；其他如重金属类等必须满足微生物的繁殖条件。,二、初次沉淀池（一）处理技术初次沉淀池是最典型的普通沉淀（自然沉淀）。初沉池是活性污泥处理系统的重要组成部分，他的运行管理好坏，对整个系统有重大影响。1.池型与池数2.构造3.设计运行参数：表面水力负荷1.53.0m3/m2h;有效水深2.44.0m；沉淀时间1.02.0h；出水堰负荷不宜大于2.9L/ms4.括泥机与排泥设备,（二）初沉池的维护管理1.初沉池维护管理的一般要求运行管理；安全操作；维护保养；技术指标等2.初沉池的水质管理水质观测与分析：如外观、气味、水温、COD等。初沉池出水异常的分析：3.初沉池的运行管理：表面水力负荷的调节；入流闸的调节；刮泥机的运行；排泥量的调节；剩余污泥及其回流；水面观察,三、曝气池（一）活性污泥法处理工艺1.活性污泥法的净化机理1）活性污泥对有机物的吸附；2）被吸附有机物的氧化和同化；3）活性污泥絮体的沉淀和分离；4）生物硝化；5）生物脱氮；6）生物除磷2.活性污泥法的主要设计和运行参数生物固体停留时间（SRT）；有机负荷，HRT；活性污泥微生物浓度；剩余活性污泥量；混合液融解氧浓度；污泥沉降比、SVI；需氧量与供风量等,3.活性污泥法的分类和设计运行参数分类1）根据曝气池内混合液的流态分类（推流式、完全混合）；2）根据曝气方式：鼓风曝气、机械曝气等3）根据去除的主要污染物分类：除碳、脱氮、除磷等设计运行参数见表44.4.鼓风曝气池鼓风曝气应根据气液混合效果、氧转移效率、经济性等确定鼓风曝气的方式有：旋流式；全面曝气式；射流式；水下搅拌式.鼓风曝气器,（二）曝气池的维护管理1.曝气池维护管理的一般要求1）运行管理 配水均匀；污泥负荷、污泥龄、污泥浓度的控制；出水口溶解氧2mg/L；泡沫和浮渣的控制；水温等.2）安全操作 机械曝气叶轮不得脱离水面，叶片不得被堵塞；即使清除池走道上的雨雪；对于泡沫和浮渣，注意防滑。3）维护保养清理、检修、维修,2.曝气池的水质管理1）监测项目 水温；pH；MLDO；SV；MLSS；MLVSS;回流污泥的SV；RSS；耗氧速率；活性污泥的生物相等.2）水质管理控制指标BOD-SS负荷；SRT；MLDO；SVI必须控制在合理范围内。3）水质异常时的管理A 活性污泥发黑：硫化物的积累;氧化锰的积累;工业废水的流入B 活性污泥发红：主要考虑铁的积累。C 异常发泡：表面活性剂、放线菌引起.D、MLDO异常、SV、SVI测定时的异常、生物相异常,3.鼓风曝气池的运行管理1）管理要点：曝气时间的调节；DO的测定及供风量的调节；SV与MLSS的测定；回流污泥量的调节；剩余污泥量的调节。2）正常管理：正常活性污泥微茶褐色，适当的SV值、DO等3）异常管理：颜色变化：污泥上浮：减少曝气量，增大二沉池的排泥量，减少污泥停留时间污泥解体：减少鼓风量，调节MLSS等污泥膨胀：降低BOD-SS负荷；增大DO浓度；杀菌/抑菌；投加混凝剂等,4）活性污泥的培养与驯化 A 培养：全流量连续直接培养法；流量分段直接培养法；间歇培养法。B 驯化对工业废水，应对活性污泥加以驯化，使其适应所处理的废水。驯化方法可分为异步驯化法和同步驯化法。,4.垂直轴式曝气池的运行管理5.水平轴式曝气池的运行管理6.合建式完全混合曝气沉淀池的运行管理,四、鼓风机房,（一）鼓风设备1.鼓风机的选择根据风压和供风量等选择2.离心式涡轮鼓风机通过装在外壳内的叶轮的高速旋转，增加通过叶片的气体动量来提高压力和流速。3.鼓风机的容量、台数及风量的调节4.鼓风机房与附属装置空气净化装置等.,（二）鼓风机房的维护管理1.鼓风机站维护管理的一般要求鼓风机站运行管理、安全操作、维护管理：根据曝气池氧的需要量，应调节鼓风机的风量防止风机喘振；通风道内（负压大）保持清洁，严禁任何物品2.多级离心式涡轮鼓风机的维护管理正常管理；异常及其对策3.单级高速离心鼓风机、容积式回转鼓风机、附属装置的维护管理。,（一）处理工艺1.池形与池数2.构造3.表面负荷：2030m3/m2d4.有效水深：2.54m5.沉淀时间：6.超高：7.整流设备：8.出流设备：堰上溢流负荷150m3/md9.刮泥机；10 排泥设备,五、二次沉淀池,（二）二次沉淀池的维护管理1.二沉池的维护管理一般要求1）运行管理均匀配水；二沉池的污泥必须连续排放；刮泥机槽内的污物的清除。2）安全操作3）维护保养：检修4）运行参数表面负荷：1.01.5m3/m2d;停留时间：1.52.5h;污泥含水率：99.299.6。,2.回流污泥泵房维护管理的一般要求1）运行管理调整回流量；及时清理积泥池中的杂物。2）安全操作3）维护管理4）技术指标：回流泵的机械效率应大于额定值的75。3.二次沉淀池的水质管理 二沉池是为了使曝气池混合液中的活性污泥沉淀，实现处理水与污泥的固液分离而设置，是保证沉淀、分离充分进行，以获得良好处理水的重要设施。,二沉池的异常现象二沉池正常运行时不应存在浮渣上浮或活性污泥流出的现象，出水应清澈。水质监测表现的异常：pH：一般在77.4之间，硝化时pH会有所降低。透明度和SS；COD、BOD：COD、BOD异常升高的时候的原因主要有：活性污泥处理机能下降；测定BOD时有硝化反应进行，活性污泥流出。DO、大肠杆菌数等,4.二沉池的运行管理管理要点：沉淀时间的调节；入流闸的调节；污泥刮泥机的运转；活性污泥排泥量的调节；曝气池SV的测定；透明度的测定。5.二沉池排泥设备的运行管理排泥方式：排泥泵直接排泥；水位差排泥；虹吸式排泥；气提式排泥6.溢流设施的运行管理 基础发生不均运沉降时，会导致溢流不均匀，或入流水量不均，也可能导致二沉池内发生偏流，严重影响二沉池的沉降功能，应进行堰的水平度的测定并进行修正。,第五章 生物膜法,第五章 生物膜法,一、概述二、生物膜法的主要形式生物滤池生物转盘生物接触氧化三、生物膜的培养和驯化四、生物膜法的运行管理,一、概述,污水的生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。其实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育，并在其上形成膜状生物污泥生物膜。生物膜处理工艺主要有：生物滤池、生物转盘和生物接触氧化法等。（一）生物膜法的净化机理生物膜的形成生物膜的构造与进化机理生物膜的更新脱落,（二）生物膜法的主要特点与活性污泥法相比，生物膜法的主要特点有：适应冲击负荷变化能力更强；反应器内微生物浓度高；剩余污泥产量低；同时存在硝化和反硝化过程；操作管理简单，运行费用较低；调整运行的灵活性较差；有机物去除效率较低。（三）生物膜法的主要影响因素影响到微生物生长代谢活动的因素都会影响到生物处理的净化效果，包括：温度；pH；水力负荷；溶解氧；填料类型及特征；生物膜量及活性；有毒物质；营养物质。,二、生物膜的主要形式（一）生物膜法的分类根据生物膜反应器附着生长载体的状态，生物膜反应器可以划为固定床和流动床两大类。生物滤池、生物转盘和生物接触氧化法是生物膜法中应用最广泛的几种技术。,（二）生物滤池生物滤池是以土壤自净原理为依据，在污水灌溉实践的基础上，发展起来的人工生物处理技术。生物滤池后应设二沉池将脱落的生物膜截留。,1.普通生物滤池 又称滴滤池，是生物滤池早期出现的类型。主要由池体、填料、布水装置和排水系统组成。1）填料填料是生物滤池的主体，它对生物滤池的净化功能有直接影响。应具备：质坚、高强、耐腐蚀、抗冰冻；较高的比表面积；较大的孔隙率等2）布水装置首要任务是向滤池表面均匀地撒布污水，适应水量的变化、不易堵塞等,2.高负荷生物滤池 高负荷生物滤池是在解决、改善普通生物滤池在净化功能和运行中存在的实际弊端的基础上而开创的。与普通生物滤池相比，大幅度地提高了滤池的负荷，其BOD容积负荷高于普通生物滤池68倍，水力负荷则高达10倍。高负荷生物滤池的高滤率是通过限制进水BOD5值和在运行上采取水回流等技术措施而达到的。处理水回流可以达到：均化与稳定进水水质；加大水利负荷，加速生物膜更新；抑制池蝇的滋长等；还可以是高负荷生物滤池具有多种多样的流程系统。,3.塔式生物滤池 1）构造方面的特征 塔式生物滤池一般高达824m，直径13.5m，径高比介于1：61：8左右；由塔身、填料、布水系统以及通风及排水装置组成。塔式生物滤池内部通风状况良好，污水从上向下低落，水流紊动强烈，充氧效果良好，污染物质传质速度快，因此其具有：高负荷率（为高负荷生物滤池的210倍）；滤层内部分层等特点，有助于污染物的降解。塔式生物滤池只适宜于小规模污水的处理，一般不超过1000m3/d。,4.生物滤池的设计 生物滤池系统包括生物滤池和二沉池，工艺设计包括：滤池类型和流程选择；滤池个数和滤床尺寸的确定；布水系统计算；二沉池的形式、个数和工艺尺寸的确定。生物滤池的设计计算常用有机负荷和水力负荷法。普通生物滤池、高负荷生物滤池、塔式生物滤池三种生物滤池的基本参数见表52。,5.曝气生物滤池 曝气生物滤池式近年来开发的一种污水生物处理技术。它是集生物降解、固液分离于一体的污水处理设备，与给水处理的快滤类似。曝气生物滤池内底部设承托层，其上部为填料。在承托层设置曝气用的空气管及空气扩散装置，处理水集水管兼作反冲洗水管也设置在承托层内。废水由池上部进入池体，并通过由填料组成的滤层，在填料表面形成有由微生物栖息形成的生物膜。在污水滤过滤层的同时，由池下部通过空气管向滤层进行曝气，空气由填料的间隙上升，与下流的污水相接触，空气中的氧转移到污水中，向生物膜上的微生物提供充足的溶解氧和丰富的有机物。滤层具有二沉池的功能。,（三）、生物转盘,生物转盘是联邦德国与60年代开发的一种污水生物处理技术，初期用于生活污水的处理，是公认的一种净化效果好、能源消耗低的生物处理技术。生物转盘由盘片、转轴和驱动装置以及接触反应槽等部分组成。转盘交替地和空气与污水接触，经过一段时间后在转盘上将附着一层栖息着大量生物的生物膜。生物转盘具有微生物浓度高；生物相分级；泥龄长；生物膜上的微生物食物链较长，污泥产量少等有点。生物转盘工艺设计的主要内容是计算转盘总面积。,（四）、生物接触氧化,生物接触氧化处理技术的实质是在池内填充填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速经填料。在填料上布满生物膜，污水与生物膜接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化，又称“浸没式生物滤池”。生物接触氧化是一种介于活性污泥法与生物滤池两者之间的生物处理技术。也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法。生物接触氧化处理技术的工艺流程一般可以分为：一级处理流程、二级处理流程和多级处理流程。,生物接触氧化池是生物接触氧化处理系统的核心处理构筑物。接触氧化池是由池体、填料、支架及曝气 装置、进出水装置以及排泥管道等部件组成。,三、生物膜的培养和驯化,使具有代谢活性的微生物污泥在生物处理系统中的填料上固着生长的过程称为挂膜。挂膜也就是生物膜处理系统膜状污泥的培养和驯化过程。挂膜过程中回流沉淀池出水和池底污泥，可促进挂膜的早日完成。一般有直接挂膜法和间接挂膜法。挂膜时需要注意的事项。,四、生物膜法的运行管理,（一）生物膜系统微生物的特点及运行管理（1）生物膜系统微生物的特点：厌氧和兼性厌氧菌的比例高；丝状微生物数量较多；存在较高等的微型动物；成层分布现象。（2）生物膜系统运行中应特别注意的问题：防止生物膜生长过厚：内部厌氧层增厚，污泥发黑，微生物活性降低。维持较高的DO；减少出水悬浮物ESS,（二）生物滤池的运行管理1.影响生物滤池处理效果的因素生物膜的生长；污水的性质；氧；温度；pH和毒物。2.生物滤池的日常运行管理生物滤池的日常管理需要注意以下事项：布水系统；填料；排水系统；运转方式；滤池蝇；气味；滤池泥穴；滤池表面结冻；布水管及喷嘴堵塞；防止滋生蜗牛、苔藓和蟑螂。,（三）生物转盘的运行管理1.生物转盘的日常运行管理生物转盘的日常管理需要注意以下事项：预处理；转盘分级；流量和负荷波动；进水方向；覆盖物；二沉池；融解氧；出水悬浮物；生物相的观察；设备维修2.生物转盘的异常对策常见的异常现象：生物膜严重脱落：水中含有有毒物质或pH突变产生白色生物膜：高浓度硫化物处理效率降低；固体的积累；,（四）生物接触氧化的运行管理生物接触氧化的日常运行管理生物接触氧化法的日常管理需要注意以下事项：填料的选择；防止生物膜过厚、结球；及时排出过多的污泥；二沉池的维护管理,第六章 厌氧生物处理,一、概述二、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器三、厌氧微生物的培养与驯化四、厌氧生物处理的运行管理（UASB）,一、概述,(一)厌氧生物处理技术的发展1896年英国出现了一座用于处理生活污水的厌氧消化池。随后的近一个世纪内，厌氧生物处理技术经历了从处理有